Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

Δυσκολότερα θέματα τα οποία όμως άπτονται της σχολικής ύλης και χρησιμοποιούν αποκλειστικά θεωρήματα που βρίσκονται μέσα σε αυτή. Σε διαφορετική περίπτωση η σύνταξη του μηνύματος θα πρέπει να γίνει στο υποφόρουμ "Ο ΦΑΚΕΛΟΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΥ"

Συντονιστής: Μπάμπης Στεργίου

Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 15012
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR » Παρ Ιουν 26, 2020 7:54 pm

Ρυθμός  μεταβολής.png
Ρυθμός μεταβολής.png (11.83 KiB) Προβλήθηκε 1444 φορές
Κύκλος με κέντρο το σημείο K(2,2) εφάπτεται στους  Ox , Oy . Σημείο A(a,0) , (a>4) κινείται ανατολικά

με ταχύτητα v=1 (μον. μήκ)/( μον. χρόν) . Η εφαπτομένη από το A προς τον κύκλο , τέμνει τον ημιάξονα Oy

στο σημείο B(0,b) . Βρείτε τον ρυθμό μεταβολής της τεταγμένης b του σημείου B , την στιγμή που a=12 .



Λέξεις Κλειδιά:
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 15761
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Παρ Ιουν 26, 2020 11:48 pm

KARKAR έγραψε:
Παρ Ιουν 26, 2020 7:54 pm
Ρυθμός μεταβολής.pngΚύκλος με κέντρο το σημείο K(2,2) εφάπτεται στους  Ox , Oy . Σημείο A(a,0) , (a>4) κινείται ανατολικά

με ταχύτητα v=1 (μον. μήκ)/( μον. χρόν) . Η εφαπτομένη από το A προς τον κύκλο , τέμνει τον ημιάξονα Oy

στο σημείο B(0,b) . Βρείτε τον ρυθμό μεταβολής της τεταγμένης b του σημείου B , την στιγμή που a=12 .
Από τον τύπο E=\rho \tau έπεται \displaystyle{\frac {1}{2}ab= 2(a+b+\sqrt  {a^2+b^2})/2}. Λύνοντας είναι \displaystyle{b=4+\dfrac {8}{a-4}}. Παραγωγίζοντας ως προς t (τον χρόνο), οπότε a'=v=1, έπεται το ζητούμενο. Εδώ b'= -\dfrac {8}{(a-4)^2}a', και λοιπά.


Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 15012
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

Re: Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR » Σάβ Ιουν 27, 2020 8:17 am

Καλημέρα Μιχάλη !

Αναρωτιέται κανείς πόσα είναι αυτά "τα λοιπά" που δεν μπαίνεις στον κόπο να τα γράψεις :lol:

Η λύση , πάντως , είναι εξαιρετική , η επίλυση όμως της εξίσωσης έχει από μόνη της ενδιαφέρον .

Η δική μου λύση είναι διαφορετική , μακροσκελής επίσης ...


Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 15761
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Σάβ Ιουν 27, 2020 9:14 am

KARKAR έγραψε:
Σάβ Ιουν 27, 2020 8:17 am
Αναρωτιέται κανείς πόσα είναι αυτά "τα λοιπά" που δεν μπαίνεις στον κόπο να τα γράψεις :lol:
Θανάση, μα αυτά που άφησα μέσα στο "και λοιπά" είναι τα τετριμμένα. Τα άφησα όχι γιατί βαριέμαι αλλά γιατί δεν αξίζουν το ¨μελάνι" τους.

Ας τα δούμε, για να κρίνει ο καθένας αν υπάρχει τίποτα ουσιαστικό μέσα στο "και λοιπά".

Έφτασα στο b'= -\dfrac {8}{(a-4)^2}a'. Ξέρουμε ότι a=12 και ξέρουμε (το ανέφερα κιόλας) ότι a'=1. Ιδού λοιπόν τι λείπει από το δεύτερο ίσον και πέρα:


b'= -\dfrac {8}{(a-4)^2}a'= -\dfrac {8}{(12-4)^2}\cdot 1=-\dfrac {1}{8}

Νομίζω ότι όλοι θα συμφωνήσουν ότι αυτό που έλλειπε, ήταν δευτερεύον.


Άβαταρ μέλους
Doloros
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 9847
Εγγραφή: Τρί Αύγ 07, 2012 4:09 am
Τοποθεσία: Ιεράπετρα Κρήτης

Re: Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Doloros » Σάβ Ιουν 27, 2020 10:30 am

Η ωραία λύση του Κ. Λάμπρου αποθαρρύνει το ανέβασμα άλλης λύσης .

Ας δούμε όμως μια ακόμα.

Η ευθεία , AB \to \dfrac{x}{a} + \dfrac{y}{b} = 1\,\,\,\,\mu \varepsilon \,\,a,b > 4\,\,\,\,. Δηλαδή : bx + ay - ab = 0 .

Επειδή η ακτίνα του κύκλου είναι 2 θα ισχύει : \dfrac{{|2a + 2b - ab|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }} = 2 και άρα :

{[2\left( {a + b} \right) - ab]^2} = 4\left( {{a^2} + {b^2}} \right).

Οι πράξεις δεν έχουν καμιά δυσκολία αλλά για χατίρι του KARKAR ας τις δούμε:

\displaystyle 4{\left( {a + b} \right)^2} + {a^2}{b^2} - 4ab\left( {a + b} \right) = 4\left( {{a^2} + {b^2}} \right) \Leftrightarrow

4\left( {{a^2} + {b^2} + 2ab} \right) + {a^2}{b^2} - 4{a^2}b - 4a{b^2} = 4\left( {{a^2} + {b^2}} \right)


Έτσι : 8ab + {a^2}{b^2} - 4ab(a + b) = 0 \Rightarrow 8 + ab - 4(a + b) = 0 και άρα : \boxed{b = 4\frac{{a - 2}}{{a - 4}}}

Δηλαδή οι σχέσεις τεταγμένης με τετμημένη είναι : \left\{ \begin{gathered} 
  y = 4\frac{{x - 2}}{{x - 4}} \hfill \\ 
  x = x\left( t \right) \hfill \\ 
  y = y\left( t \right) \hfill \\ 
  \frac{{dx}}{{dt}} = 1 \hfill \\  
\end{gathered}  \right.

Οπότε : \dfrac{{dy}}{{dt}} = \dfrac{{dy}}{{dx}}\dfrac{{dx}}{{dt}} =  - \dfrac{8}{{{{(x - 4)}^2}}} και για x = 12 δίδει: \boxed{\frac{{dy}}{{dt}} =  - \frac{1}{8}}
τελευταία επεξεργασία από Doloros σε Σάβ Ιουν 27, 2020 10:51 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 15761
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Σάβ Ιουν 27, 2020 10:45 am

Doloros έγραψε:
Σάβ Ιουν 27, 2020 10:30 am
Η ωραία λύση του Κ. Λάμπρου αποθαρρύνει το ανέβασμα άλλης λύσης .
Νίκο, έχω και μία ωραία γεωμετρική λύση. Δεν την έγραψα γιατί ... έχει σχήμα, αλλά υπόσχομαι ότι κάποια στιγμή θα το κάνω.


ksofsa
Δημοσιεύσεις: 439
Εγγραφή: Κυρ Απρ 18, 2010 9:42 pm

Re: Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ksofsa » Σάβ Ιουν 27, 2020 11:09 am

Καλημέρα σε όλους!

Γράφω μια λύση με τριγωνομετρικά μέσα:

Θέτω \angle OAB=x

Είναι : tan\dfrac{x}{2}=\dfrac{2}{a(t)-2}, σχέση που προκύπτει αν σκεφτούμε ότι η AK διχοτόμος της \angle A.

Επίσης: \dfrac{b(t)}{a(t)}=tanx=\dfrac{2tan\dfrac{x}{2}}{1-tan^2\dfrac{x}{2}}=\dfrac{4a(t)-8}{a^2(t)-4a(t)}\Leftrightarrow b(t)=4+\dfrac{8}{a(t)-4}

Οπότε:

b'(t)=-\dfrac{8a'(t)}{(a(t)-4)^2}=-\dfrac{1}{8}


Κώστας
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 15761
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Σάβ Ιουν 27, 2020 11:25 am

Γράφω την γεωμετρική λύση που είχα κατά νου:

Επειδή η AK είναι διχοτόμος, το τρίγωνο ACK έχει \angle CAK=\frac {1}{2}A και KCA = 135^o, άρα \angle CKA= 45- A/2= 45-(90-B)/2=\frac {1}{2}B. Όμοια οι γωνίες του BDK είναι επίσης \frac {1}{2}A,\frac {1}{2}B, 135, οπότε τα δύο τρίγωνα είναι όμοια. Έπεται

\dfrac {AC}{KC}= \dfrac {KD}{BD}, ή αλλιώς \dfrac {a-2r}{r\sqrt 2}= \dfrac {r\sqrt 2}{b-2r}, δηλαδή b-2r= \dfrac {2r^2}{a-2r}. Και λοιπά.
Συνημμένα
rithmos metavolis orth trig.png
rithmos metavolis orth trig.png (15.48 KiB) Προβλήθηκε 1265 φορές


Άβαταρ μέλους
Doloros
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 9847
Εγγραφή: Τρί Αύγ 07, 2012 4:09 am
Τοποθεσία: Ιεράπετρα Κρήτης

Re: Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Doloros » Σάβ Ιουν 27, 2020 11:45 am

Ρυθμός τεταγμένης λόγω απαφής_τριγωνομετρικά.png
Ρυθμός τεταγμένης λόγω απαφής_τριγωνομετρικά.png (22.4 KiB) Προβλήθηκε 1249 φορές
\left\{ \begin{gathered} 
  \tan \theta  = \frac{2}{m} \hfill \\ 
  \tan \omega  = \frac{2}{k} \hfill \\ 
  k = a - 2 \hfill \\ 
  m = b - 2 \hfill \\  
\end{gathered}  \right. \Rightarrow \left\{ \begin{gathered} 
  \tan \theta  = \frac{2}{m} \hfill \\ 
  \frac{{1 - \tan \theta }}{{1 + \tan \theta }} = \frac{2}{k} \hfill \\ 
  k = a - 2 \hfill \\ 
  m = b - 2 \hfill \\  
\end{gathered}  \right. \Rightarrow \boxed{b = 2 + \frac{{2a}}{{a - 4}}}

Απ ότι φαίνεται κάτι τέτοια σκεφτόμουν κι εγώ, όχι όμως την αμιγώς γεωμετρική του Κ. Λάμπρου .


Άβαταρ μέλους
george visvikis
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 13272
Εγγραφή: Παρ Νοέμ 01, 2013 9:35 am

Re: Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

#10

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από george visvikis » Σάβ Ιουν 27, 2020 1:40 pm

Στο σχήμα του Νίκου, \displaystyle a - 2 = SA = \frac{{a + b + \sqrt {{a^2} + {b^2}} }}{2} - b \Rightarrow ... \displaystyle b = 4\frac{{a - 2}}{{a - 4}}

Τα υπόλοιπα όπως και ο Νίκος (#5).


Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 15012
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

Re: Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

#11

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR » Σάβ Ιουν 27, 2020 2:24 pm

Ρυθμός  μεταβολής sympl.png
Ρυθμός μεταβολής sympl.png (7.38 KiB) Προβλήθηκε 1212 φορές
Όλες οι προσεγγίσεις έχουν το "γούστο" τους . Ας γράψω και την ιδέα του θεματοδότη :

Από Π.Θ. στο OAB, είναι : (a+b-4)^2=a^2+b^2 \Leftrightarrow b=\dfrac{4a-8}{a-4}=4+\dfrac{8}{a-4} .

Η συνέχεια όπως ο Μιχάλης στις δύο πρώτες αναρτήσεις .


Άβαταρ μέλους
george visvikis
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 13272
Εγγραφή: Παρ Νοέμ 01, 2013 9:35 am

Re: Ρυθμός μεταβολής τεταγμένης

#12

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από george visvikis » Σάβ Ιουν 27, 2020 3:38 pm

Αλλιώς στο σχήμα του Θανάση, \displaystyle \frac{{ab}}{2} = (ABC) = (a - 2)(b - 2) \Leftrightarrow b = 4\frac{{a - 2}}{{a - 4}}, ... κλπ.


Απάντηση

Επιστροφή σε “ΘΕΜΑΤΑ ΜΕ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ Γ'”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 2 επισκέπτες